Ce este Elastic Limit?

Limita elastică a unui material este o considerație importantă în inginerie și proiectare civilă, mecanică și aerospațială. Limita elastică, denumită și limită de curgere, este o limită superioară a tensiunii care poate fi aplicată unui material înainte ca acesta să se deformeze definitiv. Această limită este măsurată în lire pe inch pătrat (psi) sau Newtoni pe metru pătrat, cunoscut și sub denumirea de pascali (Pa).

Limita elastică este o funcție a elasticității unui material. Elasticitatea este capacitatea unui material de a reveni la forma sau dimensiunile inițiale după ce o sarcină sau stres este îndepărtat. Toate materialele se vor deforma atunci când se aplică o solicitare sau o sarcină. Deformarea este o măsură a cantității de deformare care apare atunci când un material este supus stresului.

Tensiunea elastică apare atunci când un material este expus la solicitări scăzute. Va dispărea după ce stresul este îndepărtat, iar materialul va reveni la starea inițială. Tensiunea plastică va apărea la solicitări peste limita elastică. Un material care suferă deformarea plastică nu se va recupera complet și nu se va întoarce la dimensiunile sale originale după ce stresul este îndepărtat.

Această proprietate poate fi ilustrată folosind exemplul unui arc. Dacă o greutate este atârnată de un capăt al unui arc, cu capătul opus fix, aceasta va extinde arcul. Dacă se aplică o cantitate mică de greutate și apoi se scoate, arcul va reveni la lungimea inițială. Dacă se aplică o greutate prea mare arcului, acesta se va deforma permanent și nu va reveni la lungimea inițială atunci când greutatea este îndepărtată. Arcul a suferit deformari plastice deoarece solicitarea cauzata de greutate a depasit limita elastica.

Materialele au o relație măsurabilă între solicitarea aplicată și deformarea rezultată. Această relație poate fi reprezentată într-o curbă stres-deformare. Panta curbei efort-deformare rămâne constantă în regiunea în care are loc deformarea elastică. Limita elastică este punctul în care solicitarea aplicată provoacă un debut de deformare permanentă, iar panta curbei efort-deformare se modifică.

Nu toate materialele au o limită elastică. Ductilitatea este o măsură a cantității de deformare permanentă înainte de defectarea completă. Materialele ductile, cum ar fi oțelul și alama, vor experimenta o cantitate mare de deformare plastică înainte de apariția defecțiunii finale. Materialele fragile, cum ar fi sticla și betonul, vor prezenta o deformare plastică mică sau deloc, iar defecțiunea completă apare adesea imediat după ce a fost atinsă o valoare critică a tensiunii. Din acest motiv, materialele fragile nu au de obicei un punct de curgere.